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基于脆弱水印的图像认证技术研究

朱建银  
【摘要】:数字水印技术是指基于某种目的在数字多媒体数据(比如图像、视频和文本)中嵌入秘密消息的技术,其中嵌入秘密消息称为水印。按照嵌入水印的鲁棒程度,可以将水印分为脆弱性水印和鲁棒性水印。脆弱水印是指对修改非常敏感的水印技术,它能够检测到数据的任何修改并且能够确定修改发生的位置,甚至可以恢复修改前的数据。 在网络时代,由于数字媒体具有可以轻易地被修改、复制和传播的特点,保护媒体的数据完整性已经变得迫在眉睫。基于脆弱水印的特点,它可以作为一种验证媒体数据完整性的认证技术。将水印嵌入到多媒体数据中,当多媒体内容受到怀疑时,该水印被提出用于多媒体内容的认证,具有非常好的效果。但该课题在国内尚处于起步阶段,尤其对脆弱水印算法的硬件实现,研究者甚少,本文主要研究用于图像认证的脆弱水印算法和硬件设计。 论文首先对脆弱水印的一些基本特征、分类以及攻击方法等作了介绍,然后讨论了脆弱水印算法的研究现状以及硬件实现的情况,最后提出了两个脆弱水印方案。第一个是时空域的方案,它结合了脆弱水印和哈希函数的各自优点,具有很好的隐蔽性、安全性和认证能力;第二个是变换域的方案,它可以和JPEG压缩器完美结合,含水印图像为JPEG格式,非常利于网络传输和存储,具有很好的实用价值。两个算法都非常利于硬件实现,并且占用硬件资源少、面积小、速度快。经过大量验证,用这两个算法嵌入的水印对图像质量影响很小,且具有很好的认证效果和抵抗攻击能力。


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